Unterschied zwischen Diffusion und aktivem Transport

Hauptunterschied - Diffusion und aktiver Transport

Diffusion und aktiver Transport sind zwei Arten von Methoden, die an der Bewegung von Molekülen durch die Zellmembran beteiligt sind. Die Zellmembran dient als semipermeable Sperre für Moleküle, die durch sie hindurchtreten. Daher können sich nur kleine unpolare Moleküle frei durch die Zellmembran bewegen; Die Bewegung von großen und polaren Molekülen durch die Zellmembran ist eingeschränkt. Der aktive Transport erleichtert den Transport von großen und polaren Molekülen. Das Hauptunterschied zwischen Diffusion und aktivem Transport ist das Diffusion ist eine passive Transportmethode, bei der sich Moleküle durch einen Konzentrationsgradienten durch die Zellmembran bewegen wohingegen Aktiver Transport erfordert zelluläre Energie, um Moleküle gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Diffusion?
      - Definition, Typen, Prozess
2. Was ist aktiver Transport?
      - Definition, Typen, Prozess
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Diffusion und aktivem Transport
      - Gemeinsamkeiten
4. Was ist der Unterschied zwischen Diffusion und Active Transport
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Aktiver Transport, Antiporter, Trägerproteine, Kanalproteine, Cotransporter, Diffusion, Erleichterte Diffusion, Osmose, Primärer Aktiver Transport, Sekundärer Aktiver Transport, Einfache Diffusion, Symporter

Was ist Diffusion?

Diffusion ist die passive Bewegung von Molekülen entlang eines Konzentrationsgradienten einer höheren Konzentration zu einer niedrigeren Konzentration. Drei Hauptdiffusionsmethoden können identifiziert werden: einfache Diffusion, erleichterte Diffusion und Osmose.

Einfache Diffusion

Einfache Diffusion ist eine nicht unterstützte Art der Diffusion, bei der sich ein Partikel von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration bewegt. Sobald die Moleküle durch einfache Diffusion gleichmäßig verteilt sind, erreichen die Moleküle auf beiden Seiten der Zellmembran ein Gleichgewicht, in dem keine Nettobewegung der Moleküle beobachtet wird. Kleine, unpolare Moleküle wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Ethanol bewegen sich durch einfache Diffusion durch die Zellmembran.

Erleichterte Diffusion

Erleichterte Diffusion ist der Transport von Substanzen über eine biologische Membran durch einen Konzentrationsgradienten mittels eines Trägermoleküls. Große Ionen und polare Moleküle, die in Wasser gelöst sind, werden durch spezifische Transmembranproteine ​​in der Zellmembran transportiert. Polarionen diffundieren durch Transmembrankanalproteine ​​und große Moleküle diffundieren durch Transmembranträgerproteine. Aquaporine sind die andere Art von Transmembranproteinen, die Wasser schnell durch die Zellmembran transportieren.

Abbildung 1: Erleichterte Diffusion durch Trägerproteine

Osmose

Osmose bezieht sich auf die freie Diffusion von Wassermolekülen durch die Zellmembran durch einen osmotischen Druck.

Was ist aktiver Transport?

Aktiver Transport ist die Bewegung von Partikeln durch eine Zellmembran von einer niedrigeren zu einer höheren Konzentration unter Verwendung von Stoffwechselenergie. An die Zellmembranen gebundene Enzyme und metabolische Energie in Form von ATP unterstützen den aktiven Transport. Primärer aktiver Transport und sekundärer aktiver Transport sind die zwei Arten des aktiven Transports. Von der Zelle benötigte Moleküle werden von Transmembranproteinen in der Zellmembran spezifisch erkannt. Diese Transmembranproteine ​​werden von ATP angetrieben. Beispiele für den primären aktiven Transport sind die Natrium / Kalium-Pumpe (Na + / K + ATPase), die das Ruhepotential der Nervenzellen aufrechterhält, und die Proton / Kalium-Pumpe (H + / K + ATPase), die eine saure Umgebung im Magen aufrechterhält . Sekundärer aktiver Transport wird durch einen elektrochemischen Gradienten angetrieben. Man nennt die Transmembranproteine, die am sekundären aktiven Transport beteiligt sind Cotransporter. Es gibt zwei Arten von Cotransportern: Antiporter und Symporter. Im Symporter, Das Ion und der spezifische Stoff werden entweder in die Zelle oder aus der Zelle in dieselbe Richtung transportiert. Im Antiporter, Das Ion und der spezifische Stoff werden in entgegengesetzte Richtungen transportiert. Aktiver Transport wird in angezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Aktiver Transport

Ähnlichkeiten zwischen Diffusion und aktivem Transport

• Sowohl durch Diffusion als auch durch aktiven Transport kann die Zelle die Homöostase innerhalb der Zelle aufrechterhalten, indem Moleküle durch die Zellmembran transportiert werden.

• Der Transport von Molekülen erfolgt mit Hilfe von Transmembranproteinen, die keine einfache Diffusion sind.

Unterschied zwischen Diffusion und aktivem Transport

Definition

Diffusion: Diffusion ist die passive Bewegung von Molekülen entlang eines Konzentrationsgradienten höherer Konzentration zu einer niedrigeren Konzentration.

Aktiven Transport: Aktiver Transport ist die Bewegung von Partikeln durch eine Zellmembran von einer niedrigeren zu einer höheren Konzentration unter Verwendung von Stoffwechselenergie.

Konzentrationsgradient

Diffusion: Die Diffusion erfolgt durch einen Konzentrationsgradienten.

Aktiven Transport: Aktiver Transport erfolgt gegen einen Konzentrationsgradienten.

Metabolische Energie

Diffusion: Diffusion ist ein passiver Prozess, der keine metabolische Energie benötigt, um Moleküle durch die Zellmembran zu transportieren.

Aktiven Transport: Aktiver Transport erfordert metabolische Energie in Form von ATP für den Transport von Molekülen durch die Zellmembran.

Arten von Partikeln

Diffusion: Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid, kleine Monosaccharide, Sexualhormone und andere kleine hydrophobe Moleküle werden durch Diffusion durch die Zellmembran transportiert.

Aktiven Transport: Proteine, Ionen, komplexe Zucker und große Zellen werden durch aktiven Transport durch die Zellmembran transportiert.

Gleichgewicht

Diffusion: Nach der Einstellung des Gleichgewichts auf beiden Seiten der Membran wird keine Nettobewegung der Moleküle beobachtet.

Aktiven Transport: Beim aktiven Transport wird kein Gleichgewicht der Moleküle festgestellt.

Funktionen

Diffusion: Durch Diffusion wird ein dynamisches Gleichgewicht von Wasser, Gasen, Nährstoffen und Abfällen innerhalb und außerhalb der Zelle aufrechterhalten.

Aktiven Transport: Aktiver Transport ermöglicht den Transport von Molekülen wie Nährstoffen und Abfällen gegen den Konzentrationsgradienten.

Beispiele

Diffusion: Sauerstoff, der sich aus den Atemwegen bewegt, und die Diffusion von Molekülen aus dem Blut in die Zellen durch die interstitielle Flüssigkeit sind Beispiele für die Diffusion.

Aktiven Transport: Pflanzen, die Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen, Endozytose, Exozytose, Natrium- / Kaliumpumpe und Sekretion einer Substanz in den Blutkreislauf sind Beispiele für aktiven Transport.

Fazit

Diffusion und aktiver Transport sind zwei Methoden, um Moleküle durch die Zellmembran zu transportieren. Diffusion ist ein passiver Prozess, aber aktiver Transport erfordert metabolische Energie oder einen elektrochemischen Gradienten für den Transport von Molekülen durch die Membran. Die einfache Diffusion erfolgt direkt durch die Zellmembran. Andere Diffusionsmethoden sowie spezifischer aktiver Transport finden jedoch über Transmembranproteine ​​statt. Der Hauptunterschied zwischen Diffusion und aktivem Transport besteht in der Energieversorgung ihrer Moleküle durch die Zellmembran.

Referenz:

1. "Diffusion". Biologie-Online-Wörterbuch. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 13. Juni 2017. 
2. "Passiver Transport und aktiver Transport durch eine Zellmembran." Khan Academy. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 13. Juni 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. „Abbildung 05 02 05" von CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
2. “OSC Microbio 03 03 Transport” von CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia